佟雷, 林懿

(華僑大學(xué) 醫(yī)學(xué)院, 福建 泉州 362021)

近年來(lái),外泌體(exosome)作為腫瘤診斷的生物標(biāo)志物已逐漸成為研究熱點(diǎn),它源于細(xì)胞內(nèi)吞系統(tǒng)中的多囊泡內(nèi)體,通過(guò)出芽、內(nèi)陷等形成球形、扁形的雙層磷脂膜結(jié)構(gòu)小體,并通過(guò)胞吐的形式分泌到細(xì)胞外.作為一種細(xì)胞間通訊的載體,外泌體以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、攜帶信息量大、生物相容性好等特點(diǎn)在診療、預(yù)后、靶向藥物傳遞等腫瘤精準(zhǔn)診療環(huán)節(jié)中顯示出極具潛力的臨床應(yīng)用前景.本文結(jié)合外泌體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從腫瘤診斷及靶向治療兩方面出發(fā),對(duì)外泌體的研究進(jìn)展及臨床應(yīng)用前景進(jìn)行綜述.

1 外泌體概述

外泌體是細(xì)胞分泌的直徑為40～100 mm級(jí)別的生物納米級(jí)球形脂質(zhì)雙分子層囊泡,大小均勻.外泌體在蔗糖密度梯度溶液中以質(zhì)量濃度為1.13～1.19 g·mL-1進(jìn)行漂浮,大多數(shù)正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞均以出芽方式進(jìn)行分泌,特別是樹(shù)突狀細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、上皮細(xì)胞等免疫相關(guān)細(xì)胞[1].外泌體的提取方法很多,除高速離心是金標(biāo)準(zhǔn)外,還包括超濾、免疫親和捕獲、基于電荷中和的聚合物沉淀、尺寸排阻色譜法和微流體技術(shù)等[2].

Johnstone[3]發(fā)現(xiàn)成熟紅細(xì)胞中轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的形成與胞內(nèi)轉(zhuǎn)鐵蛋白受體丟失有關(guān),為了與其他類型的細(xì)胞外囊泡區(qū)別,將其命名為外泌體.早期研究發(fā)現(xiàn)外泌體廣泛存在于血液、唾液、尿液、腦脊液和母乳等多種體液中,是細(xì)胞排出代謝廢物的一種簡(jiǎn)單方法.

隨著不同類型的外泌體中分離出不同的核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì),人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到外泌體在腫瘤、自身免疫性疾病、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等人類多種疾病中發(fā)揮重要作用.根據(jù)外泌體數(shù)據(jù)庫(kù)的更新,外泌體內(nèi)容物包括9 769種蛋白質(zhì)、4 946種mRNA、2 838種miRNA和1 116種脂質(zhì).在表觀遺傳調(diào)控和腫瘤生物學(xué)行為中,已有大量研究發(fā)現(xiàn),多種腫瘤細(xì)胞外泌體攜帶的核酸、蛋白質(zhì)與腫瘤細(xì)胞信號(hào)通路的調(diào)控與腫瘤微環(huán)境的改變有著密切的關(guān)系.

外泌體內(nèi)容物與不同類型腫瘤生物學(xué)功能的關(guān)系,如表1所示.

表1 外泌體內(nèi)容物與不同類型腫瘤生物學(xué)功能的關(guān)系

外泌體內(nèi)容物可以作為腫瘤的抑制或促進(jìn)因子,調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和遷移,上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),以及血管生成和轉(zhuǎn)移等,在腫瘤微環(huán)境的信息傳遞過(guò)程中發(fā)揮重要作用[4].與傳統(tǒng)血清腫瘤抗原生物標(biāo)志物相比,外泌體獨(dú)特的表達(dá)模式及其內(nèi)容物的相對(duì)穩(wěn)定性使其成為腫瘤液體活檢的新候選物.

外泌體還可在免疫治療中作為免疫細(xì)胞激活物刺激抗癌免疫應(yīng)答,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能,其獨(dú)特結(jié)構(gòu)也適用于靶向藥物傳遞系統(tǒng)的構(gòu)建,有助于實(shí)現(xiàn)抗腫瘤藥物的靶向傳遞[5].綜上,將外泌體作為一種新的臨床檢驗(yàn)方式及治療手段應(yīng)用于腫瘤的診療具有極大潛力.

2 外泌體在不同類型腫瘤診斷中的應(yīng)用

2.1 胃癌(gastric cancer,GC)

GC作為消化系統(tǒng)最重要腫瘤之一,患者往往由于早期癥狀不典型而延誤病情,錯(cuò)過(guò)最佳治療機(jī)會(huì).因此,GC的早期診斷對(duì)提高患者的長(zhǎng)期生存率至關(guān)重要.研究發(fā)現(xiàn),外泌體攜帶的內(nèi)容物,尤其是非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA),在GC診療方面都具有巨大潛力.Guo等[24]運(yùn)用RNA的分離、合成方法及RT-PCR技術(shù),檢測(cè)循環(huán)外泌體中GC來(lái)源的外泌體lncRNA-GC1(早期、多階段),發(fā)現(xiàn)lncRNA-GC1與傳統(tǒng)臨床血清標(biāo)志物CEA,CA72-4,CA19-9相比,在鑒別GC患者、GC癌前病變患者、特別是對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)生物標(biāo)志物陰性的GC患者中表現(xiàn)出更強(qiáng)的特異性和敏感性.Tang等[25]在不同腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(tumor node metastasis,TNM)分期的GC患者的臨床樣本中檢測(cè)circRNA表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)circ-KIAA1244在GC患者組織細(xì)胞、血漿中的表達(dá)水平均低于對(duì)照組,且GC組織來(lái)源的circ-KIAA1244在血漿中的表達(dá)水平降低與GC患者的TNM中淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移行為負(fù)相關(guān),表明GC組織來(lái)源的circ-KIAA1244有望作為一種新型GC檢測(cè)生物標(biāo)志物.

此外,一些外泌體攜帶的蛋白已被證實(shí)具有GC診斷價(jià)值.GC患者血清中GKN1濃度明顯低于健康人群和結(jié)直腸癌、肝細(xì)胞癌患者,提示其有可能成為GC特異性診斷標(biāo)志物[26].外泌體在GC的進(jìn)展中發(fā)揮重要作用,包括GC發(fā)生、轉(zhuǎn)移、耐藥等.紫杉醇耐藥GC細(xì)胞MGC803R通過(guò)產(chǎn)生含有過(guò)表達(dá)miR-155-5p的外泌體,抑制GATA結(jié)合蛋白3和p53誘導(dǎo)核蛋白1的表達(dá)水平,從而促進(jìn)紫杉醇敏感GC細(xì)胞的EMT,降低紫杉醇化療敏感性[27].

2.2 結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)

CRC是另一種重要的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,其發(fā)病率在我國(guó)逐年呈上升趨勢(shì),但臨床診斷上缺少除腸鏡外的有效早期診斷方法,外泌體的研究可能成為新的手段.Li等[28]發(fā)現(xiàn)CRC患者手術(shù)治療前,腫瘤組織和血漿外泌體中GPC1+蛋白表達(dá)水平明顯高于對(duì)照組,同時(shí),檢測(cè)到血漿中miR-96-5p和miR-149表達(dá)水平降低,手術(shù)治療2個(gè)月后,3者指標(biāo)均恢復(fù)正常.過(guò)表達(dá)miR-96-5p和miR-149可以明顯降低外泌體GPC1+的表達(dá)水平,說(shuō)明血漿GPC1+外泌體的增加和血漿miR-96-5p和miR-149表達(dá)水平的減少可能是CRC診斷的特異性標(biāo)志物和CRC治療的靶點(diǎn).

此外,患者血清外泌體的檢測(cè)還與CRC的增殖、遷移及預(yù)后有顯著相關(guān)性,既包括miRNA[29],例如,miR-25-3p,miR-130b-3p,miR-425-5p表達(dá)水平的顯著上調(diào)與CRC的進(jìn)展及轉(zhuǎn)移相關(guān),也包括長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA),例如,lncRNA GAS5與CRC細(xì)胞增殖、遷移、侵襲及預(yù)后顯著相關(guān),CRC中l(wèi)ncRNA GAS5低表達(dá)導(dǎo)致miR-221的表達(dá)水平升高,從而抑制了RECK mRNA表達(dá)水平,最終促進(jìn)CRC細(xì)胞的遠(yuǎn)處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和局部復(fù)發(fā)[30].

2.3 肺癌(lung cancer,LC)

LC是世界上最常見(jiàn)的癌癥,也是引起癌癥死亡的主要原因,主要包括小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)和非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)兩種類型,它們分別占LC的15%和85%.臨床上,LC患者組織活檢是常用的診斷標(biāo)準(zhǔn),但由于組織采集的數(shù)量和時(shí)間的限制,且腫瘤具有異質(zhì)性,這種方法在時(shí)間性和準(zhǔn)確性上還有缺陷,外泌體內(nèi)多種miRNA,ncRNA,蛋白質(zhì)的檢測(cè)均可能成為新的診斷標(biāo)志.據(jù)報(bào)道,與正常對(duì)照組相比,NSCLC患者外泌體miRNA表達(dá)譜顯著改變,其中,血清外泌體miR-146a-5p,miR-486-5p表達(dá)水平上調(diào)可能是NSCLC早期診斷較好的生物標(biāo)志物,而miR-320d,miR-320c和miR-320b過(guò)表達(dá)水平被認(rèn)為是預(yù)測(cè)晚期NSCLC免疫治療療效的潛在生物標(biāo)志物[31].同時(shí),NSCLC細(xì)胞來(lái)源的外泌體lncRNA UFC1的高表達(dá)水平與腫瘤浸潤(rùn)有關(guān),lncRNA UFC1通過(guò)與EZH2結(jié)合,并介導(dǎo)EZH2在PTEN啟動(dòng)子區(qū)域的富集,使H3K27的三甲基化及PTEN的表達(dá)水平受抑制,進(jìn)而促進(jìn)NSCLC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,為NSCLC診斷提供了一個(gè)潛在的標(biāo)志物[32].此外,間變型淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)陽(yáng)性NSCLC患者外泌體蛋白質(zhì)組Tim-3和Galectin-9表達(dá)水平降低提示其可用于NSCLC早期檢測(cè)[33].

除了可以作為診斷標(biāo)志物以外,外泌體內(nèi)還包括一些與腫瘤治療相關(guān)的蛋白,包括表皮生長(zhǎng)因子受體、生長(zhǎng)因子受體結(jié)合蛋白等在NSCLC外泌體中高表達(dá)水平.奧西麥替尼是NSCLC的一線治療藥物,然而,大多數(shù)接受奧西麥替尼治療的患者一年內(nèi)易復(fù)發(fā),EGFR基因突變可能是誘發(fā)耐藥的重要因素.Wu等[34]通過(guò)構(gòu)建小鼠模型,證實(shí)奧西麥替尼可通過(guò)上調(diào)Rab GTPase (RAB17)促進(jìn)外泌體EGFR的釋放,而含突變EGFR的外泌體通過(guò)癌細(xì)胞網(wǎng)格蛋白依賴的內(nèi)吞作用內(nèi)化,激活下游的PI3K/AKT和MAPK信號(hào)通路,誘導(dǎo)奧西麥替尼耐藥.

2.4 前列腺癌(prostate cancer,PCa)

血液中的外泌體lncRNAs有望成為對(duì)PCa診斷有效且無(wú)創(chuàng)的腫瘤診斷新生物標(biāo)志物.明確腫瘤來(lái)源的外泌體lncRNAs的功能是了解其對(duì)癌癥鑒別診斷意義的先決條件.Wang等[35]通過(guò)建立雙抗體免疫親和系統(tǒng)研究lncRNA SAP30L-AS1,lncRNA SChLAP1在PCa中的表達(dá)模式和臨床意義,發(fā)現(xiàn)SChLAP1在PCa中的表達(dá)水平顯著高于健康和良性前列腺增生個(gè)體,而SAP30L-AS1在良性前列腺增生表達(dá)水平上調(diào),與前列腺特異性抗原(prostate-specific antigen,PSA)值呈正相關(guān).此外,PCa患者尿液中催化糖基化的酶表達(dá)異?？僧a(chǎn)生PCa特有的糖蛋白,測(cè)定PCa患者尿液中異常表達(dá)的糖蛋白量也有望作為另一種潛在的診斷方法.Fujita等[36]發(fā)現(xiàn)尿液中異常糖蛋白表達(dá)水平與PSA表達(dá)有關(guān)(PSA也是一種具有n-糖基化位點(diǎn)的糖蛋白),采用凝集素抗體酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定69名男性(20名活檢陰性的男性,49名PCa患者),與活檢陰性的男性相比,PCa患者的PSA表達(dá)水平明顯降低.

骨轉(zhuǎn)移是PCa晚期常見(jiàn)征象,此時(shí),患者易發(fā)生病理性骨折,且在X線片上表現(xiàn)為成骨細(xì)胞增多.Yu等[37]發(fā)現(xiàn)外泌體miR-92a-1-5p是調(diào)節(jié)骨穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵介質(zhì),體外實(shí)驗(yàn)表明,PCa細(xì)胞來(lái)源的外泌體通過(guò)直接靶向COL1A1下調(diào)I型膠原的表達(dá)水平,從而促進(jìn)破骨細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化.此外,PCa來(lái)源外泌體也顯著降低了I型膠原在體內(nèi)的表達(dá)水平.主要表現(xiàn)為破骨細(xì)胞的骨溶解,從而促進(jìn)骨腫瘤生長(zhǎng).外泌體miR-92a-1-5p誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化,為PCa骨轉(zhuǎn)移提供了可能潛在的治療靶點(diǎn).

2.5 膀胱癌(bladder cancer,BCa)

臨床上BCa的初步診斷包括膀胱鏡檢查、上尿道造影和尿液細(xì)胞學(xué)檢查.盡管特異性高,但這些檢測(cè)易導(dǎo)致尿路炎癥,經(jīng)常發(fā)生假陽(yáng)性.另外,核基質(zhì)蛋白22和膀胱腫瘤抗原作為現(xiàn)有診斷性生物標(biāo)志物,由于缺乏診斷特異性和敏感性,不適用低級(jí)別BCa[38],因此,迫切需要尋找BCa新分子靶點(diǎn).近年來(lái),隨著表觀遺傳和遺傳標(biāo)記等技術(shù)取得重大進(jìn)展,外泌體的ncRNA的標(biāo)記主導(dǎo)了這一領(lǐng)域的研究.據(jù)報(bào)道,BCa患者中血清外泌體lncRNA PCAT-1的AUC(藥時(shí)曲線下面積)為0.753,尿液外泌體lncRNA PCAT-1的AUC分別為0.832和0.729,表明lncRNA PCAT-1表達(dá)水平與BCa有較強(qiáng)相關(guān)性.聯(lián)合生物標(biāo)志物組可能比單一生物標(biāo)志物更準(zhǔn)確地診斷BCa.例如,BCa患者血液外泌體lncRNA PCAT-1,UBC1和SNHG16聯(lián)合的AUC為0.826,敏感性為80%,特異性為75%.尿液外泌體miR-139-5p,miR-136-3p和miR-19b1-5p的聯(lián)合應(yīng)用將AUC提高到0.903,敏感性提高到80%,特異性提高到88.2%[39-41].外泌體miR-4644是另一種促進(jìn)細(xì)胞增殖的miRNA,Yan等[42]發(fā)現(xiàn)與非BCa患者相比,BCa患者血漿外泌體中miR-4644水平更高,其可直接靶向并下調(diào)UBIAD1的表達(dá)水平,進(jìn)而刺激BCa細(xì)胞增殖.

2.6 其他系統(tǒng)腫瘤

卵巢癌(ovarian cancer,OC)患者的低生存率和低生活質(zhì)量的部分原因是缺乏早期診斷工具,既往研究認(rèn)為miR-200f可作為診斷標(biāo)志物,因?yàn)樯掀ば設(shè)C患者血液中miR-200f水平顯著升高[43].此外,最近的一項(xiàng)研究報(bào)道了上皮性O(shè)C患者血漿中外泌體miR-21,miR-100和miR-320的表達(dá)水平較高,而miR-16,miR-93和miR-126的表達(dá)水平較低,并揭示上皮性O(shè)C來(lái)源的外泌體miRNAs在刺激內(nèi)皮細(xì)胞血管生成的作用[44].近年來(lái),中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病越來(lái)越受到重視,miR-1246在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma,GBM)患者的腦脊液中富集,腫瘤切除后表達(dá)水平降低,表明miR-1246可能是診斷GBM的一個(gè)新的生物標(biāo)志物,靶向miR-1246的治療可能有助于抗GBM免疫治療[45].乳腺癌(breast cancer,BC)現(xiàn)已成為全球第一大癌癥,早篩查、早診斷仍是降低BC發(fā)病率和死亡率的關(guān)鍵措施,Risha等[46]通過(guò)Western blotting和高分辨率流式細(xì)胞術(shù)對(duì)BC衍生外泌體GLUT-1,GPC-1和ADAM10三種外泌體膜/表面蛋白進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明,與正常組織相比,GLUT-1,GPC-1在BC組織膜表面表達(dá)水平較強(qiáng),而ADAM10則在晚期BC患者或高級(jí)別BC組織中表達(dá)水平較高,可用于評(píng)估BC診斷和預(yù)后潛在的新型生物標(biāo)志物.

3 外泌體在腫瘤治療中的應(yīng)用

3.1 腫瘤免疫治療

外泌體可能成為最有效的腫瘤疫苗、靶向抗原/藥物載體,在免疫治療方面具有很大的潛力.例如,CD8+T細(xì)胞來(lái)源的外泌體被發(fā)現(xiàn)能夠靶向和誘導(dǎo)腫瘤間質(zhì)細(xì)胞凋亡,促進(jìn)自然殺傷(natural killer,NK)細(xì)胞的激活和增殖,從而誘導(dǎo)腫瘤退化[47].NK細(xì)胞來(lái)源的外泌體(NKEVs)在體內(nèi)外均發(fā)揮抗腫瘤活性.一方面,NKEVs可以通過(guò)與腫瘤或免疫細(xì)胞的相互作用促進(jìn)癌癥治療,另一方面,NKEVs中的內(nèi)容物可反映癌癥患者NK細(xì)胞實(shí)際狀態(tài).Federici等[48]開(kāi)發(fā)了一種基于NKEVs的免疫酶檢測(cè)方法(NKExoELISA)檢測(cè)血漿NKEVs,發(fā)現(xiàn)參與細(xì)胞毒性、淋巴細(xì)胞歸巢、細(xì)胞粘附和免疫激活的NKEVs高表達(dá)腫瘤抑制因子101(tsg101),CD81,CD63和CD9,提示這些標(biāo)記物有望成為檢測(cè)NK細(xì)胞免疫功能的指標(biāo).另外,免疫調(diào)節(jié)研究發(fā)現(xiàn),NKEVs可刺激外周血單核細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)單核細(xì)胞上人類白細(xì)胞抗原DR亞型和共刺激分子的表達(dá),同時(shí),NKEVs還增加了CD56+NK細(xì)胞的表達(dá)比例,促進(jìn)免疫應(yīng)答.因此,NKEVs可能對(duì)癌癥治療發(fā)揮重要作用.

細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cell,CTL)與MHC I的親和力對(duì)控制細(xì)胞內(nèi)病原體和腫瘤發(fā)生發(fā)展具有重要意義.Wu等[49]發(fā)現(xiàn)高親和力CTL分泌的外泌體IL-12可以在不需要抗原的刺激下促進(jìn)低親和力CTL的快速激活,從而提高機(jī)體的免疫防御功能.同時(shí),IL-12外泌體也激活CD8+T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ和顆粒酶B,并最終誘導(dǎo)宿主細(xì)胞凋亡.這些結(jié)果揭示了CTLs完全激活低親和力CTL的潛在機(jī)制,可能對(duì)提高低親和力CTL在癌癥和慢性病毒感染免疫治療中的功能具有重要意義.

CD4+輔助T細(xì)胞(CD4+Th)表面標(biāo)志物主要為CD4,CD4與抗原提呈細(xì)胞表面的MHC Ⅱ結(jié)合時(shí),可激活免疫應(yīng)答.從CD4+Th分離的外泌體包含外泌體相關(guān)蛋白(LAMP-1,TCR和LFA-1)和CD4+T細(xì)胞標(biāo)記物(CD4,TCR,LFA-1,CD25和FasL),在外泌體中過(guò)表達(dá)這些蛋白及標(biāo)記物可能促進(jìn)細(xì)胞毒反應(yīng)和抗腫瘤免疫的發(fā)生[50].

有研究表明,外泌體DNA(ExoDNA)可能來(lái)源于在細(xì)胞質(zhì)中積累的細(xì)胞核和線粒體受損DNA,ExoDNA可通過(guò)旁分泌作用激活胞質(zhì)STING/cGAS通路并激活免疫細(xì)胞.既可以調(diào)節(jié)腫瘤免疫,又可以作為檢查點(diǎn)免疫治療的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[51].NK細(xì)胞對(duì)轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤或血液系統(tǒng)惡性腫瘤可表現(xiàn)出快速的免疫反應(yīng).Zhu等[52]證實(shí)了NK細(xì)胞來(lái)源的外泌體(exosomes derived from NK cells,NK-exo)膜上FasL的表達(dá),其對(duì)黑色素瘤細(xì)胞具有良好的殺傷作用.同時(shí),通過(guò)BLI和CCK-8試驗(yàn)證實(shí)NK- Exo對(duì)小鼠黑色素瘤細(xì)胞具有良好的體外抗腫瘤作用,且對(duì)正常細(xì)胞無(wú)明顯影響.

3.2 腫瘤靶向治療

外泌體作為一種具有獨(dú)特靶向功能的“納米顆?！鄙锬遗?本身具有裝載多種生物小分子和大分子的能力,并且可以在體內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸,可以成為良好的天然藥物傳遞載體,已有研究將其進(jìn)行多種修飾,用于腫瘤的靶向治療中.有研究表明,可溶性FMS樣酪氨酸激酶-1(soluble FMS-like tyrosine kinase-1,sFlt-1)在許多癌癥中通過(guò)抑制血管生成發(fā)揮抗腫瘤活性.基于此,Hao等[53]設(shè)計(jì)了一種用于裝載sFlt-1外泌體,為探索潛在的NSCLC治療方法進(jìn)行體內(nèi)外測(cè)試,sFlt-1通過(guò)抑制NCI-H69腫瘤異種移植體的生長(zhǎng)增加腫瘤凋亡,發(fā)揮顯著抗腫瘤活性,并抑制腫瘤細(xì)胞增殖.此外,在胰腺導(dǎo)管腺癌免疫治療的研究中,Zhou等[54]構(gòu)建了一種基于外泌體的雙傳遞生物系統(tǒng),該系統(tǒng)由骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM-MSCs)來(lái)源的外泌體、電穿孔加載的半乳糖凝聚素-9 siRNA(Galectin-9 siRNA)組成,表面由奧沙利鉑(OXA)前體藥包裹,作為免疫原性細(xì)胞死亡(ICD)的觸發(fā)因子.

OXA可逆轉(zhuǎn)M2樣腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的腫瘤免疫抑制作用,而B(niǎo)M-MSC外泌體通過(guò)靶向Galectin-9/dectin 1軸可增加藥物在腫瘤部位的積累,發(fā)揮腫瘤殺傷作用.這種外泌體修飾的抗腫瘤藥物通過(guò)抑制腫瘤周圍巨噬細(xì)胞極化、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞募集、下調(diào)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞表達(dá)水平等途徑誘導(dǎo)抗腫瘤免疫的療法被稱為iEXO-OXA聯(lián)合療法,其在腫瘤治療中已取得顯著療效.miR-21在多種腫瘤細(xì)胞中表達(dá)水平均出現(xiàn)顯著異常,其在多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中起著重要的作用.Wang等[55]將外泌體靶向治療與化療、基因、光熱療法結(jié)合起來(lái),設(shè)計(jì)了一種裝載有模型抗癌藥物內(nèi)化阿霉素(doxorubicin,DOX)和磁性納米顆粒的外泌體,且外泌體內(nèi)含有能夠靶向腫瘤周圍miR-21的分子信標(biāo),這些磁性納米顆粒通過(guò)外部磁場(chǎng)引導(dǎo)至腫瘤富集miR-21的部位.當(dāng)外泌體聚集在腫瘤部位后,應(yīng)用近紅外輻射誘導(dǎo)局部熱療,并誘導(dǎo)外泌體包裹的DOX的釋放.釋放的分子信標(biāo)可以靶向miR-21進(jìn)行成像和基因沉默,同時(shí),釋放的DOX可以殺死約91.04%癌細(xì)胞.誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的鐵死亡有助于增強(qiáng)抗腫瘤免疫效果,而黑素細(xì)胞瘤分泌的外泌體PD-L1具有免疫抑制作用.在這種情況下,Zhao等[5]設(shè)計(jì)了由外泌體抑制劑(GW4869)和鐵死亡誘導(dǎo)劑(Fe3+)組裝成的納米單元,通過(guò)靶向下調(diào)外泌體PD-L1表達(dá)水平,誘導(dǎo)黑色素瘤細(xì)胞的鐵死亡,解除黑素瘤細(xì)胞對(duì)機(jī)體的免疫抑制,從而提高全身抗腫瘤免疫應(yīng)答.上述研究表明,以外泌體為載體構(gòu)建的靶向藥物模型,以及配合多模式治療有望成為精準(zhǔn)腫瘤納米藥物開(kāi)發(fā)的新方向.

4 結(jié)論

外泌體與多種腫瘤的生物學(xué)行為有密切聯(lián)系,核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等可通過(guò)外泌體內(nèi)容物形式傳遞至受體細(xì)胞并激活相應(yīng)信號(hào)通路調(diào)控腫瘤細(xì)胞生物應(yīng)答,這種外泌體介導(dǎo)的反應(yīng)可以促進(jìn)或抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,在各類型腫瘤的診斷和預(yù)后等方面都具有良好應(yīng)用前景.因外泌體膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及體液中分布廣泛性,以其為基礎(chǔ)的液體活檢有望成為未來(lái)腫瘤診斷的重要手段.在治療方面,與外泌體內(nèi)容物相關(guān)的信號(hào)通路可能作為一種更安全、更有效的腫瘤免疫治療的手段.同時(shí),外泌體可被設(shè)計(jì)成用于遞送不同藥物的載體,包括siRNA、反義寡核苷酸、化療藥物等,這種設(shè)計(jì)可以比其他合成載體更有效、更有針對(duì)性地作為抗腫瘤藥物的靶向載體.

雖然外泌體具有很多特異性的優(yōu)勢(shì),但仍需克服諸多難題.一方面,由于外泌體的分離提純?nèi)源嬖谝恍├щy,故外泌體的診斷在腫瘤患者中的臨床應(yīng)用證據(jù)不足.首先,目前大多數(shù)外泌體是從血漿等體液或細(xì)胞培養(yǎng)的上清液中分離出來(lái),外泌體的產(chǎn)量和純度受到限制;其次,目前外泌體診斷研究的標(biāo)本量較少,但外泌體應(yīng)用于腫瘤早期診斷和治療的研究需要大樣本量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持,而且如何大量生產(chǎn)具有治療目的外泌體也是制約其臨床應(yīng)用的問(wèn)題之一[56].此外,對(duì)外泌體分離提純始終未建立一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),超速離心法、免疫親和捕獲法、聚合物沉淀法等都有所涉及,但無(wú)論何種方法都存在蛋白質(zhì)污染,使得研究人員數(shù)據(jù)互通和繼續(xù)研究存在障礙[57].另一方面,基于外泌體的免疫治療和靶向治療目前仍處于早期臨床試驗(yàn)階段,對(duì)于這種新型藥物載體的生產(chǎn)和應(yīng)用,國(guó)際上尚無(wú)具體的管理指南[58].因此,在外泌體正式應(yīng)用于臨床之前,應(yīng)解決基于外泌體的生物制藥的質(zhì)量分類和標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題,并盡快制定具體臨床應(yīng)用指南,以確保外泌體治療的安全性.總之,外泌體在腫瘤診療中的應(yīng)用具有巨大的潛力和廣闊的前景,但在基于外泌體的治療被臨床廣泛應(yīng)用之前,還需要大量的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究.